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绪论 1

0.1粉末冶金的定义、基本工艺及特点 1

0.1.1粉末冶金工艺 1

0.1.2粉末冶金工艺的特点 5

0.2粉末冶金材料和制品的应用领域 6

0.3粉末冶金对国民经济和科学技术的贡献 8

0.4粉末冶金简史 9

参考文献 10

第1篇 金属粉末 11

第1章 金属粉末的特性 11

1.1粉末与粉末体 11

1.2粉末的物理性能 12

1.2.1粒度 12

1.2.2粒径基准 12

1.2.3粒度分布 13

1.2.4平均粒度 15

1.2.5粒度测试方法 15

1.2.6颗粒形状 20

1.2.7粉末比表面 22

1.3粉末的化学成分 22

1.3.1氧含量的测定 22

1.3.2酸不溶物测定 26

1.4粉末的工艺性能 27

1.4.1粉末的松装密度与流动性 27

1.4.2粉末的振实密度 31

1.4.3压缩性和成形性 31

参考文献 34

第2章 金属粉末的制造方法 35

2.1制造方法分类 35

2.2球磨法和涡流粉碎法 36

2.2.1机械球磨法 36

2.2.2涡旋粉碎法 38

2.3熔融金属或合金雾化法 39

2.3.1雾化原理 39

2.3.2影响雾化粉末性能的因素 42

2.3.3气体雾化 42

2.3.4水雾化 43

2.3.5油雾化 44

2.3.6离心雾化 44

2.3.7其他雾化法 45

2.3.8几种雾化工艺的比较 46

2.4金属氧化物还原法 47

2.4.1碳还原法 48

2.4.2气体还原法 50

2.5羟基化合物热离解法 53

2.5.1羰基物热离解的基本原理 53

2.5.2羰基物热离解法制取羰基镍粉工艺 55

2.6电解法 55

2.6.1水溶液电解法 56

2.6.2熔盐电解法 64

2.7其他方法 65

参考文献 67

第3章 金属粉末生产中的安全知识 68

3.1金属粉末和金属化合物粉末的毒性及其防护 68

3.2粉末冶金中的爆炸性和自燃性及其防护 69

3.3噪声的影响 71

参考文献 71

第2篇 铁粉和铁合金粉的生产 72

第4章 固体碳还原法 72

4.1固体碳还原法制取铁粉工艺流程 72

4.2基本工艺及原理 73

4.3原辅材料（轧钢铁鳞、磁铁矿精矿粉、还原剂） 74

4.4海绵铁的制取 75

4.4.1装罐 75

4.4.2还原 77

4.4.3海绵铁的出罐和清刷 77

4.4.4海绵铁破碎工艺 78

4.5海绵铁的精还原 79

4.6影响铁粉质量的因素和铁粉的质量控制 83

第5章 雾化法 88

5.1基本工艺及原理 88

5.2雾化介质（水雾化、气雾化、油雾化法） 90

5.3喷嘴结构 90

5.4影响粉末特性的工艺因素 93

第3篇 有色金属粉末的生产 94

第6章 铜粉和铜合金粉的生产 94

6.1电解法生产铜粉 94

6.1.1电解法生产铜粉的基本原理 94

6.1.2电解法生产铜粉的工艺 96

6.2雾化法生产铜合金粉 98

6.2.1雾化过程和原理 98

6.2.2雾化铜粉的工艺 99

6.2.3影响雾化铜粉的因素 99

第7章 硬质合金用粉末的生产 101

7.1钴粉和镍粉的生产 101

7.1.1钴粉的生产 101

7.1.2镍粉的生产 102

7.2碳化物粉末的生产 102

7.2.1碳化钨粉末的生产 102

7.2.2 TiC-WC复式碳化物的生产 104

第4篇 压制成形 105

第8章 金属粉末的成形方法 105

8.1模压 106

8.1.1模压压坯的密度分布 106

8.1.2模压成形的基本过程 107

8.1.3模压成形的常用方式 107

8.2粉浆浇注 108

8.2.1粉浆浇注的工艺流程 109

8.2.2影响粉浆浇注成形的因素 109

8.3等静压成形 111

8.3.1等静压压制原理 112

8.3.2等静压成形结构及类型 112

8.4注射成形 115

8.4.1概述 115

8.4.2注射成形工艺 116

8.4.3注射工艺参数 118

8.4.4注射成形的特点 118

8.5软模压制成形 119

8.5.1软模压制原理 119

8.5.2软模成形压坯密度与压制压力的关系 119

8.5.3软模成形压制压力和压坯强度的关系 120

8.5.4软模成形的特殊工装设计 120

8.6粉末轧制成形 121

8.6.1粉末轧制发展简述 121

8.6.2粉末轧制法的特点 121

8.6.3粉末轧制原理 122

8.6.4影响轧制过程的主要参数 124

8.6.5金属粉末轧制工艺 128

8.7楔形压制 129

8.7.1概述 129

8.7.2楔形压制的工作原理 130

8.7.3楔形压模的设计 130

8.8碾压 131

8.8.1概述 131

8.8.2摆动碾压的工作原理 132

8.8.3摆动碾压的特点 132

8.8.4烧结坯的高径比对碾压成形性能的影响 132

8.8.5烧结坯的初始密度对碾压成形性能的影响 133

参考文献 133

第9章 压制方式 135

9.1单向压制 135

9.2双向压制 135

9.3浮动压制 136

9.4摩擦压制 137

参考文献 138

第10章 成形新技术 139

10.1金属注射成形 139

10.1.1金属注射成形的发展概况 139

10.1.2金属注射成形的工艺及原理 140

10.1.3金属注射成形的关键技术 140

10.1.4金属注射成形的应用与前景 142

10.2温压成形 143

10.2.1温压成形发展概况 143

10.2.2温压成形工艺及原理 144

10.2.3温压成形工艺的应用 146

10.3流动温压成形 148

10.3.1流动温压成形的概述 148

10.3.2流动温压工艺及其机理 149

10.3.3流动温压的应用 150

10.4模壁润滑压制 152

10.4.1模壁润滑压制的发展概况 152

10.4.2模壁润滑压制的原理及工艺 152

10.4.3模壁润滑压制的应用前景 156

10.5高速压制 158

10.5.1高速压制的发展概况 158

10.5.2高速压制工艺及原理 158

10.5.3高速压制的应用 161

10.6动力磁性压制 163

10.6.1动力磁性压制发展概况 163

10.6.2动力磁性压制的工艺及原理 164

10.6.3动力磁性压制的应用与前景 165

10.7爆炸压制 165

10.7.1爆炸压制的发展概况 165

10.7.2爆炸压制工艺及原理 167

10.7.3爆炸压制的应用 168

10.8冲击成形 169

10.8.1冲击成形的发展概况 169

10.8.2冲击成形的成形机理 169

10.8.3冲击成形的应用 171

参考文献 172

第5篇 烧结 174

第11章 烧结基本原理 174

11.1烧结的目的和要求 174

11.1.1烧结的目的 174

11.1.2烧结的要求 174

11.1.3烧结分类 175

11.2烧结过程中的物理化学现象 175

11.2.1烧结过程 175

11.2.2烧结过程中的物理化学现象 176

11.2.3烧结热力学 176

11.2.4烧结动力学 177

11.3固相烧结及其机理 180

11.3.1单元系固相烧结 180

11.3.2多元系固相烧结 183

11.4液相烧结及其机理 187

11.4.1液相烧结的条件 187

11.4.2液相烧结过程和机制 188

11.4.3液相烧结合金的组织 188

11.4.4铁铜合金的液相烧结 189

11.5活化烧结 190

11.5.1基本原理 190

11.5.2活化烧结的方法 190

第12章 烧结气氛 194

12.1烧结气氛的作用 194

12.2还原性气氛的反应和控制 194

12.2.1氧化和还原 194

12.2.2渗碳和脱碳 195

12.3烧结气氛的制备 197

12.3.1碳氢化合物转化气体的制备 197

12.3.2氢氮混合气体的制备 198

12.3.3氮基气氛及其制备 200

第13章 烧结炉 201

13.1对烧结炉的要求及种类 201

13.2网带式烧结炉 201

13.3推杆式烧结炉 203

13.4真空烧结炉 204

13.5烧结炉的使用与维护 205

13.5.1烧结炉的使用 205

13.5.2烧结炉的维护 206

第14章 烧结工艺制度 208

14.1烧结工艺制定 208

14.2烧结气氛的控制 209

14.3烧结操作规程 209

第15章 铁基材料的烧结 211

15.1铁基材料压坯在烧结过程中的变化 211

15.2铁基材料烧结的工艺参数 213

15.3铁基材料复压复烧技术 214

第16章 硬质合金的烧结 216

16.1 WC-Co硬质合金在烧结过程中的变化 216

16.2影响WC-Co烧结致密化和合金组织的因素 216

16.3硬质合金的烧结工艺参数 217

第17章 全致密工艺 218

17.1热压 218

17.2热等静压 219

17.3热挤 220

17.4热锻 221

17.5喷雾沉积 222

17.6大气压固结 222

第6篇 粉末冶金材料和制品 224

第18章 粉末冶金材料分类 224

18.1概述 224

18.2粉末冶金材料的主要类别 224

18.2.1粉末冶金减摩材料 224

18.2.2粉末冶金多孔材料 224

18.2.3粉末冶金结构材料 224

18.2.4粉末冶金摩擦材料 225

18.2.5粉末冶金工模具材料 225

18.2.6粉末冶金电磁材料 226

18.2.7粉末冶金高温材料 226

第19章 金属粉末 227

19.1食物添加剂（食物增铁用铁粉） 227

19.2焊接和切割 227

19.2.1金属粉末在电弧焊中的应用 227

19.2.2金属粉末在钎焊中的应用 231

19.2.3金属粉末在火焰切割中的应用 231

19.3涂层 232

19.3.1粉末涂层技术 233

19.3.2金属粉末在涂层技术中的应用 235

19.4燃料和推进剂 236

19.5其他用途 239

19.5.1复印机用粉末 240

19.5.2片状金属粉末颜料 241

19.5.3填充物 243

19.5.4改善环境 244

19.5.5电磁应用 244

参考文献 245

第20章 铁基减摩材料和零件 246

20.1含油轴承自润滑原理 246

20.2铁基含油轴承的特点及应用范围 247

20.2.1铁基含油轴承的特点 247

20.2.2铁基含油轴承的应用范围 247

20.2.3铁基含油轴承的应用举例 248

20.3铁基含油轴承的性能 249

20.4影响铁基含油轴承性能的因数 250

20.5润滑油对铁基含油轴承使用性能的影响 252

20.6铁基含油轴承生产工艺要点 254

20.7其他铁基减摩零件举例 255

第21章 铁基结构材料和零件 257

21.1铁基结构零件设计原则 257

21.1.1粉末冶金结构零件设计的总体思路 257

21.1.2粉末冶金结构零件设计流程 258

21.2铁基结构零件生产工艺要点 259

21.2.1原辅材料和配料、混合 259

21.2.2压制 265

21.2.3烧结 268

21.3铁基结构材料性能及其与密度的关系 275

21.3.1密度对机械性能的影响 275

21.3.2提高密度的几种途径 276

21.4铁基结构材料的合金化及烧结钢 278

21.4.1合金元素及其对铁基材料性能的影响 278

21.4.2合金化作用 279

21.4.3常用烧结钢材料系 280

21.5铁基零件的组合烧结 282

21.6烧结硬化 283

21.7粉末冶金零件的后续处理 283

21.7.1整形和精整 283

21.7.2切削加工 284

21.7.3粉末冶金零件的热处理 285

21.7.4粉末冶金零件去毛刺（光整） 294

21.7.5粉末冶金零件的电镀 295

第22章 铜基材料和零件 296

22.1粉末冶金铜基合金材料 296

22.2铜基含油轴承的特点、性能、应用及生产工艺要点 298

22.2.1概况 298

22.2.2性能 298

22.2.3应用举例 305

22.2.4生产流程 309

22.2.5提高质量的工艺措施 310

22.3铜基结构零件的特点、性能、应用及生产工艺要点 311

22.3.1特点、性能及应用 311

22.3.2铜基结构件用合金的性能 312

22.3.3铜基结构零件的影响因素 314

22.3.4 6-6-3青铜结构件的生产工艺 319

22.3.5 Cu-25Zn合金结构件的生产工艺 320

参考文献 321

第23章 带钢背的复合减摩材料和零件 323

23.1金属石墨材料 323

23.2双金属材料 325

23.3烧结青铜-塑料-钢背三层复合材料（DU、DX） 327

23.3.1发展概况 327

23.3.2材料性能与结构 327

参考文献 329

第24章 摩擦材料 330

24.1粉末冶金摩擦材料的特点 330

24.2成分组元及其功能 332

24.3铁基摩擦材料及其应用 334

24.3.1基体组元及其作用 334

24.3.2铁基材料的应用 335

24.4铜基摩擦材料及其应用 336

24.4.1基本组元及其作用 336

24.4.2铜基材料的应用 336

24.5粉末冶金摩擦材料生产工艺 337

24.5.1粉末的制取 337

24.5.2粉末筛分和混合 337

24.5.3粉末压制 338

24.5.4压坯烧结 339

参考文献 341

第25章 粉末冶金多孔材料 342

25.1多孔材料的特点及分类 342

25.1.1多孔材料的特点 342

25.1.2多孔材料的分类 343

25.2多孔材料的性能 346

25.3多孔材料的应用 348

25.4多孔材料生产工艺要点 353

25.4.1粉末烧结多孔材料的制备 353

25.4.2金属纤维多孔性材料的制备 356

参考文献 366

第26章 粉末冶金电接触材料和元件 369

26.1触头材料的特性、分类及应用 369

26.1.1触头材料的特性 369

26.1.2触头材料的分类及应用 369

26.2触头材料生产工艺要点 371

26.3其他电接触材料和元件（电机电刷、焊接电极等） 372

26.4含银触头材料的节银途径和触头材料研发方向 373

参考文献 374

第27章 磁性材料 375

27.1概述 375

27.2软磁材料及其应用 375

27.2.1烧结铁基软磁材料 376

27.2.2铁氧体软磁材料 377

27.2.3压粉磁芯（软磁复合材料） 377

27.3永磁材料及其应用 379

27.3.1粉末金属磁体 379

27.3.2金属塑料磁体 380

27.3.3金属氧化物磁体 380

27.3.4超微粉末磁体 381

27.4稀土永磁材料及其应用 381

27.4.1 Sm-Co系永磁体 381

27.4.2 R-Fe-B系磁体 384

27.4.3稀土永磁材料的应用 386

27.5磁性材料生产工艺要点 390

27.5.1软磁材料的生产工艺要点 390

27.5.2永磁材料的生产工艺要点 390

参考文献 391

第28章 难熔金属及其合金 394

28.1难熔金属的特性 394

28.2难熔金属及其合金的应用 395

28.3钨基重合金 399

28.3.1 W-Ni-Cu系重合金 400

28.3.2 W-Ni-Fe系重合金 401

28.3.3其他系列重合金 403

28.4难熔金属及其合金生产工艺要点 404

28.4.1粉末生产 404

28.4.2粉末固结 406

参考文献 411

第29章 硬质合金 412

29.1硬质合金的分类及应用 412

29.1.1概述 412

29.1.2碳化钨基硬质合金 414

29.1.3碳化钛基硬质合金 421

29.1.4钢结硬质合金 423

29.1.5涂层硬质合金 425

29.2硬质合金的性能 426

29.2.1硬质合金的密度 426

29.2.2硬质合金的抗弯强度 427

29.2.3硬质合金的硬度 428

29.2.4硬质合金的冲击强度 430

29.2.5磁性 430

29.2.6退火 431

29.2.7硬质合金的其他性能 431

29.3硬质合金生产工艺要点 437

29.3.1原材料的生产 437

29.3.2硬质合金的生产 438

参考文献 438

第30章 粉末高速工具钢 440

30.1粉末高速钢的特点及应用 440

30.2粉末高速钢生产工艺要点 442

30.2.1粉末高速钢产品牌号 442

30.2.2粉末高速钢制备工艺的现状 442

30.2.3粉末高速钢的典型生产工艺 444

30.3粉末高速钢烧结原理及力学性能 446

30.3.1粉末高速钢的烧结原理 446

30.3.2粉末高速钢的力学性能 448

30.4粉末高速钢的新发展 449

30.4.1粉末高速钢的产品换代 450

30.4.2粉末高速钢生产技术的进步 451

30.4.3粉末高速钢非金属夹杂物的减少 452

30.4.4粉末高速钢力学性能的提升 452

参考文献 453

第31章 金刚石-金属工具及金属陶瓷材料 455

31.1金刚石-金属工具特点、分类及应用 455

31.1.1金刚石 455

31.1.2金刚石制品 455

31.1.3金刚石制品的分类 455

31.1.4金刚石-金属工具的应用 456

31.2金刚石-金属工具生产工艺要点 456

31.2.1热压法的工艺特点 456

31.2.2烧结 460

31.3金刚石-金属工具的新发展 460

31.4金属陶瓷材料 461

参考文献 462

第32章 粉末冶金轻金属及其合金 463

32.1粉末冶金铍 463

32.1.1粉末制取工艺 463

32.1.2成形和致密化工艺 464

32.1.3铍粉末冶金技术的新发展 466

32.2粉末冶金钛合金及钛基复合材料 466

32.2.1粉末冶金钛合金 466

32.2.2钛合金体系 466

第33章 粉末冶金高温合金 468

33.1三代典型高温合金 468

33.2粉末超合金 470

33.3沉淀强化型合金 471

33.4弥散强化型合金 472

33.4.1制粉 473

33.4.2成形及致密化 474

33.4.3 ODS析出相的形成及对铁基合金的强化作用 475

33.5金属间化合物 477

33.5.1金属间化合物的晶体结构 478

33.5.2金属间化合物的性能特点 480

33.5.3常用金属间化合物材料及其应用 481

33.5.4金属间化合物研究方向 487

参考文献 487

第34章 粉末冶金功能材料 491

34.1形状记忆合金 491

34.1.1粉末冶金多孔NiTi形状记忆合金 491

34.1.2粉末冶金铁基形状记忆合金 494

34.2贮氢合金 495

34.2.1 AB5型贮氢合金（稀土类及钙系合金） 495

34.2.2 AB2型贮氢合金（Ti、Zr系拉夫斯相合金） 497

34.3超导材料 498

参考文献 499

第35章 粉末冶金新材料 500

35.1纳米金属粉末材料 500

35.2非晶态金属粉末材料 501

35.3梯度功能材料 501

35.3.1梯度功能材料的合成 501

35.3.2梯度功能材料的应用 502

参考文献 503

第7篇 金属粉末和粉未冶金材料的性能检测和质量评定 504

第36章 金属粉末化学成分和性能检测 504

36.1粉末取样 504

36.2化学成分测定 507

36.3物理力学性能测定 508

第37章 粉末冶金材料化学和物理性能检测 509

37.1烧结金属材料——抽样 509

37.2化学成分 510

37.3物理性能 511

37.4力学性能 511

37.5铁基粉末冶金烧结制品金相组织 513

第38章 粉末冶金材料生产中产品质量评定和管理 516

38.1粉末和压坯质量的评定与控制 516

38.1.1铁粉性能 516

38.1.2压制方式 516

38.1.3润滑剂的应用 517

38.1.4其他影响因素 517

38.1.5质量控制 517

38.2烧结件质量的分析与控制 518

38.2.1制品性能 518

38.2.2工艺控制 518

38.2.3气氛 518

38.2.4设备条件 518

38.2.5质量控制 518

38.3后加工件质量的检验与控制 519

38.4粉末冶金质量管理控制常用方法 520

38.5质量管理体系基础 525